Что такое ГУР в автомобиле?

Устройство гидроусилителя руля

Сейчас практически все выпускаемые автомобили комплектуются гидравлическим усилителем рулевого управления (аббр. ГУР). Этот механизм позволяет значительно снизить усилие водителя на рулевое колесо при управлении авто, тем самым сделать вождение более комфортабельным.

Изначально ГУР устанавливался исключительно на грузовые авто и спецтехнику, поскольку сопротивления при изменении положения колес, особенно на малых скоростях движения на такой технике – очень большое, водитель попросту не мог повернуть управляемые колеса, не приложив значительного усилия.

Рулевое управление автомобиля

Сейчас же ГУР устанавливается и на легковые авто. По-большому счету на легковушках требуемое усилие для поворота колес невелико и управление машиной, не укомплектованной ГУР, сложностей не вызывает. То есть, как бы этот механизм особо и не нужен, но у него есть одно очень положительное качество, благодаря чему, в большей части, усилитель и получил распространение на легковых авто. Сводится оно к тому, что ГУР позволяет сохранить прямолинейное движение автомобиля при взрыве шины ведущей оси, не забываем и о стремлении человека к максимальному комфорту.

Составные части усилителя. Виды ГУР

В общем, основной задачей усилителя на легковом авто является повышение безопасности, а уже потом только – обеспечение комфортабельности.

Устройство гидроусилителя руля включает в себя несколько основных составных элементов:

• насос;
• распределитель;
• силовой цилиндр;
• соединительные трубопроводы.

Элементы гидроусилителя

На технике использовалось два типа гидроусилителей:

1. Комбинированный (интегрированный).
2. Раздельный.

Комбинированный тип отличается тем, что распределитель и цилиндр интегрированы в рулевой механизм, что позволяет в значительной мере уменьшить металлоемкость конструкции и сделать ее более компактной. Благодаря этому он получил широкое распространение, в том числе и на легковых авто.

Раздельный тип применялся на ряде грузовых авто. Его особенность заключена в том, что силовой цилиндр – отдельный элемент, взаимодействующий с приводом рулевого управления. Но из-за такого решения, конструкция ГУР получилась более громоздкой, поэтому на легковых авто она не используется.

Насос

Из названия усилителя понятно, что основным рабочим элементом в этом механизме является жидкость. Поскольку она несжимаема, то при создании давления можно получить усилие, которое и будет выполнять требуемую функцию.

И давление это создается насосом. В более простой схеме механизма насос имеет ременной привод от коленчатого вала. Этот элемент конструкции может быть шестеренчатым (менее распространенный тип) или роторным (он же лопастной). Чаще всего на авто используется второй вариант.

Устройство насоса гидроусилителя роторного типа очень простое. Основными его элементами являются корпус с подающим и выходным штуцерами и вал, на одном конце которого установлен приводной шкив, а на другом – ротор с лопастями. Этот ротор располагается в камере особой формы — статоре (его роль выполняет корпус). За счет этой формы статора и обеспечивается нагнетание жидкости, которая затем подается на выходной штуцер, ведущий на распределитель.

Лопастной насос гидроусилителя

Недостатком насоса, приводимого от коленчатого вала, является изменение создаваемого давления в зависимости от оборотов мотора. Из-за этого создаваемое ГУРом усилие на малых оборотах является недостаточным, а на высоких – чрезмерным, что приводит к появлению такого эффекта, как «пустой руль» («обратная связь» рулевого управления – отсутствует, поэтому информативность рулевого управления очень мала).

Принцип работы шестеренчатого и роторного насосов

Чтобы устранить этот недостаток, в устройство насоса гидроусилителя включен регулятор давления, поддерживающий его в заданном значении. Функционирует он очень просто – при превышении давления, регулятор, смещаясь, открывает перепускной канал между подающим и выводным каналами и часть давления сбрасывается.

Распределитель

Жидкость под давлением, созданным насосом, подается на распределитель. В задачу этого составного элемента входит распределение потока жидкости в зависимости от положения рулевого управления. Наибольшее распространение на легковых авто получил золотниковый распределитель поворотного типа. Этот узел является промежуточным звеном между валом колонки и шестерней рулевого механизма.

Устройство распределителя рейки

Состоит распределитель из двух элементов – вала и поворотного золотника. Эти элементы насажены на торсион, который соединяет между собой вал колонки и шестерню.

К распределителю подходит подающий штуцер от насоса, обратка (по ней жидкость возвращается снова в насос) и два вывода, ведущих на силовой цилиндр.

Схема работы распределителя

Суть работы распределителя такая: при вращении руля сопротивление, идущее от колес, приводит к скручиванию торсиона, что в свою очередь обеспечивает проворот золотника относительно вала распределителя. Из-за этого одни каналы открываются, а вторые закрываются, то есть, происходит перераспределение потока жидкости.

Цилиндр

Силовой цилиндр выполняет роль исполнительного элемента. В комбинированном типе ГУР он полностью интегрирован в рулевой механизм. В качестве поршня выступает рулевая рейка, на которой дополнительно имеется шайба с уплотнителями, а цилиндра – корпус. Поршень делит цилиндр на две камеры, соединенных трубопроводами с распределителем.

Принцип работы

А теперь о том, как это все взаимодействует между собой. ГУР является герметичным механизмом и жидкость в нем циркулирует по кругу. Но при определенных режимах количество жидкости меняется, поэтому такие перепады компенсируются за счет расширительного бачка (он же и заправочный). Обычно этот бачок располагается на насосе, но может быть и вынесенным.

В целом у ГУР есть два режима работы:

• Прямолинейное движение. В таком режиме золотник соединяет все подходящие к нему каналы. Жидкость в распределителе сразу подается в обратку и возвращается в насос. Также часть ее подается в обе камеры силового цилиндра, обеспечивая равное давление в них;
• Поворот. При вращении руля торсион скручивается, что приводит к смещению золотника относительно вала. Для примера, рассмотрим действие механизма при повороте направо. Итак, золотник провернулся, из-за чего соединяются подающий канал и ведущий на правую камеру гидроцилиндра. При этом левая камера соединяется с обраткой. Поток жидкости в правой камере начинает давить на поршень, из-за чего увеличивается усилие. Из левой же камеры, чтобы не возникло сопротивления давлению, жидкость перетекает через распределитель и поступает в насос. При этом, если руль повернут не до упора, а лишь частично и оставить в таком положении, торсион раскрутиться. Это приведет к возврату золотника в исходное положение – соединение всех каналов и давление в камерах силового цилиндра выровняется, но уже с учетом текущего положения рейки вместе с поршнем.

Схема работы системы гидроусилителя с клапаном Servotronic (стандартные системы отличаются только отсутствием ограничительного клапана и Servotronic)

При повороте налево работа распределителя противоположна описанной. То есть, жидкость под давлением подается в левую камеру цилиндра. Как видно, основная работа у ГУР лежит на распределителе.

Положительные и отрицательные качества

Часть положительных качеств использования гидроусилителя в конструкции рулевого управления уже перечислены, но есть и другие. В целом, к достоинствам можно отнести:

• Повышение безопасности (ГУР позволяет удержать автомобиль при взрыве шины по время движения);
• Снижение усилия, требуемого для совершения или удержания маневра;
• Изменение передаточного числа рулевого механизма (для поворота колес на определенный угол требуется меньше вращать руль, чем в механизме без ГУР);
• Комфортабельность управления авто.

Недостатков же у усилителя меньше, но они достаточно существенны:

• ГУР – это дополнительный механизм, причем конструктивно сложный и требует обслуживания;
• Некоторые элементы очень чувствительны к загрязняющим частицам, поэтому нарушение эксплуатации может привести к поломке;
• Насос с приводом от коленчатого вала «забирает на себя» часть мощности мотора;
• Усилитель работает только при заведенном моторе.

Стоит отметить, что благодаря установке распределителя в рулевой механизм возможно продолжать движение даже в случае выхода из строя одного из элементов ГУР или разгерметизации. Торсион в любом случае будет передавать вращение от вала колонки на шестерню механизма, поэтому управление у авто сохраниться, но усилие на руле возрастет.

Еще одним недостатком такого механизма является зависимость от оборотов коленчатого вала. Решение этой проблемы, и следующим этапом развития ГУР стал электрогидравлический усилитель.

Его особенность заключается в том, что привод осуществляется от отдельного электромотора, который входит в конструкцию насоса. Это позволяет не только поддерживать давление в требуемом значении при всех режимах работы мотора, но еще и обеспечить работу ГУР даже при незаведенном двигателе.

Дополнительно электрогидравлический усилитель управляется ЭБУ. То есть, механизм подстраивается под конкретные условия движения, создавая оптимальное усилие на руле и обеспечивая точную передачу информации – «обратную связь». Для этого ЭБУ собирает данные от ряда датчиков, на основе которых он осуществляет управление насосом и распределителем.

Несмотря на то, что гидроусилитель конструктивно значительно сложнее, чем иной тип усилителя – электрический, благодаря обеспечению «обратной связи» он является более предпочтительным, поэтому он чаще и используется.

Устройство и принцип работы гидроусилителя рулевого управления

В настоящее время сложно себе представить автомобиль не оснащенный усилителем рулевого управления. Усилитель может быть электрическим (ЭУР), гидравлическим (ГУР) или электрогидравлическим (ЭГУР). Однако гидроусилитель рулевого управления остается наиболее распространенным типом на данный момент. Он устроен таким образом, что даже при его выходе из строя сохранится возможность управления автомобилем. В этой статье мы разберем его основные функции и подробно узнаем, из чего он состоит.

Функции и назначение ГУР

Рулевая рейка с гидроусилителем

Гидравлический усилитель руля (ГУР) представляет собой элемент рулевого управления, в котором дополнительное усилие при повороте рулевого колеса образуется за счет гидравлического давления.

Для легковых автомобилей главное назначение ГУР – обеспечение комфорта. Управлять транспортным средством, оснащенным  гидравлическим усилителем руля, легко и удобно. К тому же водителю не нужно для совершения маневра делать рулем полных пять-шесть оборотов в сторону поворота. Такое положение вещей особенно актуально при парковке и маневрировании на узких участках.

Сохранение управляемости автомобилем и смягчение ударов, передающихся на руль в результате наезда управляемых колес на неровности дороги, – еще она важная функция гидроусилителя.

Требования к гидроусилителю

Для эффективной работы ГУР к нему предъявляют следующие требования:

• надежность системы и бесшумность при работе;
• простота обслуживания и минимальный размер устройства;
• технологичность и экологическая безопасность;
• небольшой поворотный момент на колесе с автоматическим возвратом в нейтральное положение;
• легкость и плавность рулевого управления;
• обеспечение кинематического следящего действия – соответствие между углами поворота управляемых колес и руля;
• обеспечение силового следящего действия – пропорциональность между силами сопротивления повороту управляемых колес и усилием на руле;
• возможность управления автомобилем при выходе системы из строя.

Устройство гидроусилителя руля

Основные компоненты гидроусилителя руля

Гидроусилитель руля устанавливается на рулевой механизм любого типа. Для легковых автомобилей наибольшее распространение получил реечный механизм. В этом случае схема ГУР следующая:

• бачок для рабочей жидкости;
• масляный насос;
• золотниковый распределитель;
• гидроцилиндр;
• соединительные шланги.

Бачок ГУР

Бачок гидроусилителя

В бачке или резервуаре для рабочей жидкости установлен фильтрующий элемент и щуп для контроля за уровнем масла. С помощью масла смазываются трущиеся пары механизмов и передается усилие от насоса к гидроцилиндру. Фильтром от грязи и металлической стружки, возникающей в процессе эксплуатации, в бачке служит сетка.

Уровень жидкости внутри бака можно проверить визуально в случае, когда резервуар сделан из полупрозрачного пластика. Если пластик непрозрачный или используется металлический бачок, уровень жидкости проверяется с помощью щупа.

В некоторых автомобилях уровень жидкости можно проверить только после кратковременной работы двигателя либо при вращении рулевого колеса несколько раз в разные стороны во время работы машины на холостом ходу.

На щупах или резервуарах сделаны специальные насечки, как для «холодного» двигателя, так и для «горячего», уже работающего в течение какого-то времени. Также необходимый уровень жидкости можно определить и с помощью отметок «Max» и «Min».

Насос гидроусилителя

Лопастной насос гидроусилителя

Насос гидроусилителя необходим для того, чтобы в системе поддерживалось нужное давление, а также происходила циркуляция масла. Насос устанавливается на блоке цилиндров двигателя и приводится в действие от шкива коленчатого вала при помощи приводного ремня.

Конструктивно насос может быть разных типов. Наиболее распространенными являются лопастные насосы, которые характеризуются высоким КПД и износоустойчивостью. Устройство выполнено в металлическом корпусе с вращающимся внутри него ротором с лопастями.

В процессе вращения лопасти захватывают рабочую жидкость и под давлением подают ее в распределитель и далее в гидроцилиндр.

Привод насоса осуществляется от шкива коленчатого вала, поэтому его производительность и давление зависят от количества оборотов двигателя. Для поддержания необходимого давления в ГУР используется специальный клапан. Давление, которое создает насос в системе, может достигать до 100-150 бар.

В зависимости от типа управления масляные насосы подразделяются на регулируемые и нерегулируемые:

• регулируемые насосы поддерживают постоянное давление за счет изменения производительной части насоса;
• постоянное давление в нерегулируемых насосах поддерживает редукционный клапан.

Редукционный клапан представляет собой пневматический или гидравлический дроссель, действующий автоматически и контролирующий уровень давления масла.

Распределитель ГУР

Схематичное устройство распределителя

Распределитель гидроусилителя устанавливается на рулевом валу или на элементах рулевого привода. Его назначение – направление потоков рабочей жидкости в соответствующую полость гидроцилиндра или обратно в бачок.

Главными элементами распределителя являются торсион, поворотный золотник и вал распределителя. Торсион представляет собой тонкий пружинистый металлический стержень, который закручивается под действием крутящего момента. Золотник и вал распределителя представляют собой две цилиндрические детали с каналами для жидкости, вставленные друг в друга. Золотник связан с шестерней рулевого механизма, а вал распределителя с карданным валом рулевой колонки, то есть с рулем. Торсион одним концом закреплен на валу распределителя, другой его конец установлен в поворотный золотник.

Распределитель может быть осевым, при котором золотник перемещается поступательно, и роторным – здесь золотник вращается.

Гидроцилиндр и соединительные шланги

Гидроцилиндр встроен в рейку и состоит из поршня и штока, перемещающего рейку под действием давления жидкости.

Схема циркуляции жидкости в гидроусилителе

Соединительные шланги высокого давления обеспечивают циркуляцию масла между распределителем, гидроцилиндром и насосом.  Масло из бачка в насос и из распределителя обратно в бачок поступает по шлангам низкого давления.

Принцип работы гидроусилителя руля

Рассмотрим несколько режимов работы гидроусилителя при повороте колес в любую сторону:

1. Автомобиль стоит неподвижно на месте, колеса установлены прямо. В данный момент гидроусилитель не работает и жидкость просто перекачивается насосом по системе (из бачка в распределитель и обратно).
2. Водитель начинает вращать рулевое колесо. Крутящий момент от рулевого колеса передается на вал распределителя и далее на торсион, который начинает закручиваться. Поворотный золотник в этот момент не вращается, поскольку ему мешает это сделать сила трения, препятствующая повороту колес. Перемещаясь относительно золотника, вал распределителя открывает канал для поступления жидкости в одну из полостей гидроцилиндра (в зависимости от того, куда повернут руль). Таким образом, вся жидкость под давлением направляется в гидроцилиндр. Жидкость из второй полости гидроцилиндра поступает в сливную магистраль и далее в бачок. Жидкость давит на поршень со штоком, за счет чего перемещается рулевая рейка и поворачиваются колеса.
3. Водитель прекратил вращение рулевого колеса, но продолжает удерживает его в повернутом положении. Рулевая рейка, перемещаясь, вращает поворотный золотник и выравнивает его относительно вала распределителя. В этот момент распределитель устанавливается в нейтральное положение и жидкость вновь просто циркулирует по системе, не совершая никакой работы, так же как и при прямолинейном положении колес.
4. Водитель “выкрутил” руль в крайнее положение и продолжает его удерживать. Данный режим является наиболее тяжелым для гидроусилителя, поскольку распределитель не может вернуться в нейтральное положение, и вся циркуляции жидкости происходит внутри насоса, что сопровождается повышенным шумом его работы. Но стоит отпустить руль, и система придет в норму.

Схема работы гидроусилителя

ГУР устроен таким образом, что при его отказе рулевое управление будет продолжать работу и возможность управлять автомобилем сохранится.

Периодичность замены жидкости в ГУР

Теоретически рабочей жидкостью можно пользоваться в течение всего срока эксплуатации автомобиля, но рекомендуется периодически менять масло.

Сроки замены зависят от интенсивности эксплуатации транспортного средства. При среднегодовом пробеге 10-20 тысяч км, достаточно менять масло раз в два-три года. Если машина эксплуатируется чаще, то и смену жидкости нужно делать чаще.

В результате эксплуатации гидроусилителя повышается температура его элементов. За счет этого греется и масло, что приводит к ухудшению его физических свойств. Если при контроле состояния жидкости замечены посторонние частицы или запах горелого масла – значит, настало время для замены.

Объем жидкости при полной замене не превысит полутора литров. Для жидкости замеряют два уровня: холодный и горячий. Холодный уровень – это точка, при которой температура масла находится в пределах от нуля до тридцати градусов. Горячий уровень – точка, когда температура жидкости варьируется от пятидесяти до восьмидесяти градусов.

Преимущества и недостатки гидроусилителя рулевого управления

О преимуществах гидроусилителя уже было все сказано Кратко подытожим, что он дает:

• облегчение управления автомобилем, снижение утомляемости водителя;
• смягчение ударов, передаваемых на рулевое колесо от неровностей дороги;
• лучшая управляемость и маневренность автомобиля, а значит и повышенная безопасность на дороге.

К недостаткам ГУР можно отнести следующие:

• постоянно работающий насос отбирает часть мощности двигателя;
• необходимость периодического обслуживания системы.

Заключение

Гидроусилитель рулевого управления значительно облегчает управление автомобилем, особенно если речь идет о грузовом транспортном средстве. Поэтому для бесперебойной работы системы необходим постоянный контроль и уход за ее компонентами.

(11 4,64 из 5)
Загрузка…

Гидроусилитель руля

Изначально системы гидроусилителя руля входили в комплектацию грузовых автомобилей и спецтехники, однако в настоящее время такие устройства понимаются как обязательный элемент и для легковых авто, поскольку скоростные показатели транспортных средств стали на порядок выше.

Ключевые функции системы гидроусилителя руля

Системы гидравлического усилителя выполняют две основные функции – они повышают комфорт и безопасность управления транспортным средством.

В первом случае, снижается усилие, прилагаемое водителем на рулевое колесо. Следовательно, при длительном движении транспортного средства существенно снижается мышечная усталость водителя.

Во втором случае, подразумевается уменьшение передаточного отношения рулевого механизма, что делает транспортное средство более маневренным на дороге. Наиболее эффективным данный агрегат является при движении на больших скоростях, когда удерживать контроль над авто становится сложнее, и система гидроусилителя руля существенно упрощает задачу.

Также существуют второстепенные функции, выполняемые гидроусилителем. Среди них обеспечение износостойкости рулевого механизма (гидроусилитель снижает негативное воздействие неровностей дороги на рулевой механизм), безопасность в экстренных случаях (система дает возможность удерживать руль в случае разрыва передней шины).

Комплектация системы гидроусилителя руля

Гидроусилители комплектуются следующими компонентами:

• насос;
• корпус распределителя;
• гидроцилиндр
• бачок;
• соединительные шланги.

Насос гидроусилителя – ключевой элемент системы, закрепляемый к двигателю авто и отвечающий за циркуляцию жидкости и поддержание давления в системе. Различают лопастные и шестеренчатые насосы. Первые – более качественные и эффективные, вторые отличаются невысокой стоимостью и простотой в обслуживании.

Распределитель направляет жидкость в гидроцилиндр при повороте рулевого колеса, может крепиться на рулевом валу или же входить в комплектацию системы рулевого привода. Гидроцилиндр непосредственно отвечает за преобразование давления жидкости в перемещение поршня и штока, в результате чего поворачиваются колеса автомобиля.

В бачке непосредственно находится масло, циркуляция которого обеспечивает работу системы. Для каждой модели авто заводом-производителем дается рекомендация относительно того, какое масло можно использовать. Для предотвращения поломок системы гидроусилителя необходимо следовать данным рекомендациям. Шланги обеспечивают циркуляцию масла от одного компонента системы к другому.

Принцип работы системы гидроусилителя руля

Когда рулевое колесо находится в статическом положении, масло гидроусилителя находится в бачке и система не задействуется. Как только рулевое колесо поворачивается в одном из направлений, открывается клапан насоса, и жидкость подается в распределитель, откуда уже направляется в одну из полостей гидроцилиндра. В результате, поршень сдвигается влево или вправо, поворачивая колесный механизм.

700

При обратном повороте рулевого колеса, жидкость перераспределяется в другую полость гидроцилиндра, обеспечивая поворот колесного механизма в другую сторону. Когда рулевое колесо снова возвращается в статичный вид, жидкость направляется в бачок.

Следовательно, в рулевом механизме, не имеющем системы гидроусилителя, поворот колесного механизма осуществляется исключительно за счет мышечной силы водителя, в то время как гидроусилитель использует давление жидкости для обеспечения перемещения поршней. От водителя требуется в таком случае лишь небольшое усилие.

Особенности эксплуатации системы гидроусилителя руля

Системы гидроусилителя руля отличаются износостойкостью и не представляют сложностей в эксплуатации. Более того, неисправности или отказ системы не представляет опасности в процессе движения – в подобных случаях водителю потребуется прикладывать больше усилий для приведения в движение колесного механизма.

От водителя требуется следить, чтобы ремень не был изношен и натянут. Производители проводных ремней устанавливают срок службы компонента в 25 000 часов, однако этот срок может быть существенно уменьшен под влиянием различных факторов. Ремни, приводящие в движение насос гидроусилителя, меняются обычно раз в 5-10 лет. При покупке б/у авто рекомендуется заменить данный элемент.

Касательно масла гидроусилителя, производители авто рекомендуют проводить замену каждые два года, однако установка фильтра поможет увеличить срок эксплуатации жидкости системы.

Важно, чтобы масло имело сертификацию производителя и отвечало модели транспортного средства. Запрещено использовать другие масла, а также смешивать масла разных типов.

Для замены масла можно обратиться в сервисные центры, а можно провести данную процедуру самостоятельно, поскольку сложностей она не предусматривает. Замена масла гидроусилителя проходит по следующей схеме:

• Необходимо установить автомобиль на подъемник или же использовать домкраты в качестве альтернативы, для баланса передних колес (чтобы можно было вращать рулевое колесо).
• Открыть крышку бачка системы гидроусилителя.
• Извлечь масло из емкости (можно использовать для этой цели медицинские шприцы).
• Отсоединить шланги системы, чтобы слить оставшееся масло. Необходимо отсоединить последовательно основной шланг, покрутить рулевое колесо для прокачки системы, а затем отсоединить обратный шланг. Слив остатков масла проводится при выключенном двигателе.
• Шланги системы подсоединяются назад в исходное положение.
• Новое масло заливается в бачок системы, до уровня между отметками Min и Max (оптимальный уровень).
• Рулевое колесо необходимо вращать влево-вправо, после чего проследить за уровнем масла в бачке. Если понизился – требуется долить до оптимального уровня.
• Закрутить крышку бачка, снять авто с подъемников или домкратов.
• Финальный этап замены масла заключается в том, чтобы проверить работу системы гидроусилителя на дороге, а затем снова провести контроль уровня масла в бачке.

Основные неисправности системы гидроусилителя

К наиболее частым поломкам системы гидроусилителя относятся следующие:

• Разрыв пропускного ремня. Система полностью выходит из строя, поскольку насос не приводится в действие. Решается вопрос заменой шкива.
• Ослабление и проскальзывание ремня. Слышны свисты и другие нехарактерные звуки при повороте рулевого колеса. В большинстве случаев необходима замена шкива, однако можно попробовать смазать ремень специальной жидкостью от проскальзывания.
• Износ подшипника приводного вала. Слышится стук рулевой рейки, нехарактерный гул насоса. Необходимо проверить наличие люфтов вала. Решается проблема ремонтом или полной заменой насоса. Подобные звуки могут появляться и при низком уровне масла в бачке, поэтому изначально нужно проверить именно уровень масла.

• Некачественное масло. Если вы заметили на поверхности масла водяные пятна, жидкость подлежит срочной замене, в ином случае появляется риск коррозии системы и поломке ключевых элементов.

Система гидроусилителя руля неприхотлива в эксплуатации, однако важно обращать внимание на любые нехарактерные звуки или изменения в работе.

Гидроусилитель руля (ГУР)

Гидроусилитель руля является незаменимым устройством, доставляющее комфорт при управлении автомобилем, забирая на себя большее количество усилия, которое нужно для поворачивания колес

Что такое ГУР в автомобиле?

Гидравлический усилитель рулевого управления — это устройство, работа которого позволяет значительно снизить управляющий крутящий момент на руле при движении автомобиля.

Устройство и работа гидроусилителя руля

Работа гидроусилителя строится и основана на законах гидравлики. 

Основа работы данного устройства положена на насосе, который непосредственно приводится в движение от коленчатого вала двигателя, где при помощи ременного привода специальное масло для гидроусилителя попадает в рулевую систему (рулевой редуктор или рейка), что впоследствии облегчает усилие рулевого колеса.

В системе ГУР предусмотрен специальный клапан, задача которого состоит в том, что бы помочь произвести помощь в нужном направлении при вращении руля.

Работа  данного устройства полагается в том, чтобы в нужном направлении открыть магистраль, где скопилось большое давление жидкости в нужную полость.

Принцип работы гидравлического усилителя руля

Принцип работы ГУРа состоит в следующем:

• если руль неподвижного золотника занял положение, при котором колеса стоят ровно, то его блокируют центрирующие пружины для обеспечения самопроизвольного проворачивания рулевого колеса;
• в таком положении жидкость в свободном режиме движется во всей системе, при том условии, если правильно расположен распределитель.

Данный режим для насоса усиленный, так как его задача в этом этапе состоит в прогонке масла по усилителю.Насос работает всегда и не зависит от того, происходит поворот колес или нет, так он в постоянном зацеплении с коленчатым валом.

При повороте рулевого колеса в стороны, золотник начинает перемещаться. После перемещения, он перекрывает магистраль для удаления масла в полость цилиндра, где под высоким давлением подается жидкость.

В то же время элементы поршня и шток под воздействием давления жидкости проворачивают колеса и корпус распределителя в сторону, в которую движется золотник.

Корпус распределителя начинает достигать золотника только в том случае, если тот прекратил свое движение.

После того, как маневр был завершен, и колеса находятся в ровном положении, золотник возвращается на исходное положение, после чего открывает магистраль для удаления рабочей жидкости в бачок.

Насос ГУР

Роторно –лопастной насос гидравлического усилителя обеспечивает гидравлическое давление в системе. Насос состоит из бачка, лопастей, ротора и предохранительного клапана.

В действие насос приводится чаще всего посредством ремня от коленчатого вала, либо через шкив. На роторе содержатся выдвижные лопатки, задача которых перемещаться по поверхности овальной камеры насоса. На входном отверстии насоса давление такое же как и в атмосфере, а на выходе оно может составлять более, чем несколько атмосфер.

Давление жидкости в насосе и его объем напрямую зависит от оборотов коленчатого вала. Одна из основных задача насоса – полностью обеспечивать нужным давлением в системе не только в диапазоне рабочих оборотах, но и  на холостых оборотах двигателя для полноценной работы ГУР.

Во время движения автомобиля, когда насос начинает подавать больший объем жидкости под высоким давлением, чем требуется, то осуществляется автоматическая регулировка, которую обеспечивает обратный клапан.

Обратный клапан настроен так, что бы на максимальном рабочем давлении и при его значительном росте сбросить на вход насоса избыток жидкости.

Если шланггидроусилителяруля начал покрываться чёрным налётом, то очень вероятно, что скоро он выйдет из строя.

Поворотный клапан ГУР

Задача гидроусилителя помогать только в том случае, когда водитель прилагает усилие на рулевое колесо. Если водитель не оказывает силу на руль при прямолинейном положении, то система ни в коем случае не должна влиять на угол установки колес.

Поворотный клапан предназначен для распознания силы на рулевом колесе. На данный клапан возложена функция распределять давление в гидравлических линиях, которые помогают перемещать руль в заданном направлении.

На выходе имеется две линии, и когда смещается давление в одной из них, относительно другой поршень передвигается в рулевой рейке, и колеса меняют угол установки.

Принцип распределения давления поворотным клапаном:

1. Положение руля – прямолинейно. При центральном положении рулевого колеса, гидравлическая жидкость поступает и протекает в клапанную систему, в это же время в линиях, которые идут к рулевой рейке давление не повышается и становится уравновешенным.
2. Положения руля – повернут. В таком положении, при поворачивании клапана начинается открытие линии, где подается жидкость в трубопровод, который обеспечивает перемещение колеса в заданную сторону. Если руль поворачивается влево, то откроется линия, которая обеспечивает поворачивание колес в левую сторону.

[box type=»download»] В поворотном клапане имеется некая особенность: при распределении учитывается момент, что чем больше крутящий момент прикладывается к рулю, тем с большей площадью начинается открытие сечения управляющей линии, а значит — колеса поворачиваются с той силой, которая может преодолеть большое усилие.[/box]

Рулевая рейка ГУР

Рулевая рейка является исполнительным механизмом в рулевой системе автомобиля. Он непосредственно участвует в поворачивании колес относительно продольной оси автомобиля.

По факту, в этом механизме реализована обычная рулевая рейка, как и на транспортных средствах без гидроусилителя.

Разница между данными рейками состоит в том, что в рейке с гидроусилителем есть две гидравлические камеры с поршнем, который расположен между ним.

Поршень непосредственно связан с рулевой рейкой. В зависимости от того, смещается ли давление относительно камер, поршень старается переместится в правую или левую сторону, этим самым он помогает прямому воздействию, через зубчатое сцепление от руля.

Подбор жидкости гидроусилителя (по марке автомобиля)

Существует два вида жидкости для ГУРа:

1. Минеральное масло. Это самое популярное масло и применяется в большинстве автомобилей. В конструкции гидроусилителя предусмотрено множество резиново – технических изделий, которые из-за высокой температуры высыхают. Минеральное масло для гидроусилителя предостерегает от процесса разрушения резиново -технических изделий, тем самым продлевая им срок службы.
2. Синтетическое. Данный тип масла является вредным, так как полностью разрушает структуру РТИ, которые основаны на каучуковом волокне. Такое масло следует выбирать для таких автомобилей, где предусмотрена замена масла без риска для системы.

Так же масло различается по цвету, и каждый цвет несет в себе разную функцию:

1. Красное масло. Применяется только для автомобилей, которые оснащены АКПП.
2. Желтое масло. Это универсальное масло.
3. Зеленое масло. Применяется только для автомобилей с МКПП.

Важно знать, что гидравлическая жидкость взаимозаменяема по производителям, при условии такого же цвета.

Подбор масла по марке автомобиля

В старых автомобилях, где гидроусилитель руля выполнен в классической схеме и безо всяких дополнительных устройств, допускается заливать любое масло для ГУР, при условии, что оно минеральное.

Для дорогих автомобилей выпускаются специальные масла с допусками, поэтому заливать жидкость ГУР нужно только ту, которую указывает завод – изготовитель.

Замена жидкости ГУР автомобиля

Меняется жидкость в системе в двух случаях:

1. Плановая замена по пробегу. В инструкции по эксплуатации автомобиля указан пробег, после которого необходима замена масла. Если пробег автомобиля в год составляет в среднем 15 000 км, то замена масла производится каждые 2-3 года.
2. При ремонте гидроусилителя.

Шаги по замене масла:

1. Предварительно слить из бачка жидкость шприцом.
2. Ослабить хомут подводящего и отводящего патрубков к бачку. Трубопровод опускается в емкость для слива масла.
3. Запустить двигатель и повернуть руль в правую и левую сторону до упора 2-3 раза, тем самым выкачав все масло из системы.

Заправка новой жидкости:

1. Подсоединить патрубки на место и залить тонкой струей новое масло до верхней отметки.
2. Для удаления воздуха из системы легким движением руля поворачивать в стороны до упора. После система полностью заполнится маслом.
3. Заглушить мотор, и проверить уровень.

Какое давление в ГУР автомобиля?

Средние показатели нормального давления в системе:

1. прямолинейное положение – в среднем 1.2 МПа;
2. крайнее положение (до 10 секунд) – в среднем 7.5 – 8.5 МПа.

Неисправности гидроусилителя руля

Можно отметить 7 неисправностей, которые могут возникнуть в системе гидроусилителя руля?

1. Внешняя проблема. При удерживании руля ощущаются толчки – это значит, что приводной ремень недостаточно натянут. При большем прикладывании сил на повороте обратить внимание на состояние ремня и уровня жидкости в бачке.
2. Сложно поворачивать руль. Отсутствие жидкости в системе.
3. Если шкив насоса легко отвинтился, то неисправность находится в дефекте вала, на котором неправильно закреплен шкив. Ослабление шарнира сопровождается свистом.
4. Посторонние шумы в руле может означать, что патрубки ГУРа плохо закреплены с кузовом.
5. Если возвращение руля в исходное положение вызывается сильным усилием, то причина кроется в неверном выравнивании клапана контроля потоком жидкости.
6. Самопроизвольное проворачивание руля. Это значит, что в гидроусилителе недостаточно давления, либо заклинивает клапан, управляющий потоком.
7. Тяжело поворачивать руль на месте. Чаще всего является дисфункция клапана управления потоком или критически малое давление.

Как устроен и работает гидроусилитель рулевого управления

Даже если водитель автомобиля обладает большой физической силой, вращение тугого руля вряд ли доставит ему удовольствие. Поэтому усилители рулевого управления появились давно, а классическим способом ослабить сопротивление привода стал гидравлический принцип.

Потом конструкторы стали широко применять электрические усилители, но гидравлика используется до сих пор, поскольку имеет свои преимущества.

Зачем в машине гидроусилитель рулевого управления

Передние управляемые колёса поворачиваются с помощью достаточно сложного привода от рулевого колеса. Наибольшее усилие для их поворота потребуется в том случае, когда автомобиль стоит на месте или катится на очень небольшой скорости.

При этом возникает значительная сила трения протектора по асфальту, связанная с тем, что без частичного проскальзывания повернуть достаточно широкое колесо невозможно.

И чем больше пятно контакта шины с покрытием дороги, тем сопротивление выше. А современные шины как раз и стремятся сделать такими, чтобы улучшить управляемость автомобиля и снизить вероятность срыва в скольжение увеличением площади этого пятна.

 Что такое Хэтчбек, плюсы и минусы кузова легкового автомобиля

К тому же свойства резиновой смеси максимально оптимизируют под увеличение коэффициента трения в любых дорожных условиях.

На пути от руля до колёс расположено ещё несколько пар трения, усилие рук водителя ослабляется в подшипниках рулевой колонки, зубчатой передаче рулевого механизма и шаровых сочленениях рулевых тяг и наконечников.

Ось поворота колеса также зафиксирована шаровыми шарнирами и подшипниками опор амортизационных стоек, в зависимости от типа подвески. Все эти механизмы не просто добавляют паразитное усилие, они умножают нужный для поворота момент.

Наступает ситуация, в которой подобное ослабление возможностей водителя становится не просто некомфортным, но и небезопасным. Автомобили создаются не только для чемпионов мира по тяжёлой атлетике.

Между тем, совсем рядом под капотом находится мощный источник энергии в виде силового агрегата. Вполне логичным решением стало отобрать немного его возможностей и направить их в помощь рукам водителя.

Заодно уменьшить диаметр рулевого колеса, который стал достигать в некоторых старых машинах совсем уже гигантской величины. Был придуман и построен гидравлический усилитель, который способен чутко реагировать на обозначенный водителем поворот руля, прикладывая в ту же сторону многократно большее усилие.

Гидравлический – потому что тогда электрические моторы, датчики и системы управления ещё не были достаточно развиты и проработаны.

Как устроен ГУР

Основой усилителя стал принцип перераспределения силового давления, генерируемого гидравлическим насосом с механическим приводом от двигателя автомобиля.

Мощности тут хватает с избытком, поэтому разработка свелась к точному её дозированию и обеспечению надёжности.

Какое масло лить в гидроусилитель

Конкретная марка масла указывается в спецификации каждого автомобиля. Часто применяется жидкость для автоматических коробок передач, хотя такой подход имеет свои недостатки.

В целом масла похожи, имеют примерно одинаковые температурные характеристики, вязкость и прочие основные свойства. Но есть одно существенное отличие.

В АКПП маслу приходится работать с управляющими фрикционами. Это пакеты дисков, за счёт трения в которых давление преобразуется в крутящий момент. Поэтому снижать «мокрое» трение до близкой к нулю величины нежелательно, механизм просто не сможет работать.

Обеспечение такой парадоксальности свойств требует особой рецептуры присадок, что в случае применения в ГУР ничему не поможет, зато снизит другие полезные качества масла.

Поэтому производители стараются рекомендовать узкоспециализированные масла для ГУР. Хотя на практике часто используется ATF – масло для АКПП, ничего страшного при этом не происходит. Иногда даже оно прямо предписывается инструкцией.

Основные неисправности ГУР

Как следует из принципа действия, неполадки здесь типичны для любой другой гидравлики.

1. Чаще всего первой неисправностью становится течь масла из механизмов в результате старения и износа уплотнений. Сами детали недороги, но для их замены потребуются сборочно-разборочные операции, требующие высокой квалификации.
2. Появление воздуха в системе. Это связано с теми же уплотнениями или с падением уровня жидкости в бачке ГУР. Усилитель начинает работать рывками и неоднородно при смене направления поворота руля. Сам по себе воздух легко прокачивается по методике из инструкции, но без устранения причин его появления это поможет ненадолго.
3. Ослабление приводного ремня при его износе. Натяжку ремня надо периодически регулировать, а также менять его в соответствии с регламентом или при появлении видимых дефектов, надрывов, заусенцев, масляного загрязнения.
4. Поломка насоса. Давление падает, усиление пропадает, руль становится тугим. При частичных дефектах насос издаёт нештатные звуки, воет, а усилие на руле неоднородно. Теоретически его можно восстановить, но на практике насос меняется в сборе. Служит он очень долго при условии регулярной замены масла и соблюдении его качества.
5. Ещё более редко встречаются поломки управляющего распределителя и рабочего цилиндра. Кроме утечек через манжеты, о чём говорилось выше. Симптомы те же, неравномерное и увеличенное усилие на руле, вой насоса.
6. Старение шлангов. Трещины здесь недопустимы из-за высокого давления, лопнувший шланг приведёт к полной потере масла, после чего насос быстро выйдет из строя.

Одним из самых тяжёлых режимов, ведущих к перегреву жидкости и поломкам – это поворот руля на максимальный угол с удержанием его в этом положении.

Усилитель стремится отдать свой максимум, но колёса уже повёрнуты до упора. Так делать нельзя, узлы ГУР обойдутся недёшево.

Преимущества и недостатки

Конкурировать гидроусилителям руля приходится с электрическими усилителями (ЭУР). Недостатков не лишено ни одно из этих устройств. Но ГУР незаменим там, где требуется значительная мощность для усиления, например, на тяжёлых автомобилях или на спортивных, где важно равномерное усилие при быстром вращении, что также требует значительного запаса по мощности.

Аналогичный электромотор с редуктором имел бы большую массу, габариты, и сильно нагружал бортовую электросеть.

: Как почистить фары изнутри и снаружи не разбирая

При этом ГУР с большим трудом поддаётся тонкой настройке, что связано с ограниченными возможностями чисто механического распределителя управляющего давления. Он не может учитывать дополнительные параметры движения, такие как скорость, угол поворота колёс, состояние дорожного покрытия.

Для совмещения полезных качеств ГУР и ЭУР были созданы электрогидравлические системы, где давление насоса создаётся или модулируется чисто электрически, что позволяет управлять им от бортового компьютера. Функции существенно расширяются.

К недостаткам можно отнести и необходимость периодического обслуживания ГУР. Надо вовремя менять масло, следить за сохранностью уплотнений и прочих деталей гидравлики. Но это не так сложно, делается относительно редко, поэтому ГУР продолжают успешно применяться на самых разных автомобилях.

Гидроусилитель руля: описание,функции,назначение,устройство,фото

Для уменьшения усилия, прикладываемого водителем к рулевому колесу при повороте автомобиля, применяются усилители. Они выполняют следующие функции: обеспечивают кинематическое следящее действие, т. е. пропорциональность между углами поворота управляемых колес ТС и рулевого колеса; создают силовое следящее действие — «чувство дороги», т. е.

обеспечивают пропорциональность между усилием, прилагаемым водителем к рулевому колесу, и сопротивлением повороту управляемых колес машины (чем меньше радиус поворота автомобиля и, следовательно, больше углы поворота управляемых колес, тем больше момент сопротивления их повороту); позволяют управлять автомобилем при выходе усилителя из строя; повышают безопасность движения, так как обеспечивают возможность управления автомобилем при разрыве шины на управляемом колесе, что особенно…

ГУР: от грузовой техники до легковушек

Гидравлический усилитель рулевого управления (ГУР) – это узел, спрятанный в недрах наших автомобилей, который создаёт дополнительные усилия для поворота колёс, тем самым помогая нам рулить без напряжения мускул.

Несмотря на то, что использование этих устройств на легковых машинах началось примерно с конца 50-х годов прошлого столетия, они ещё долгие десятилетия считались чем-то экзотическим.

Тем не менее, история ГУР уходит корнями даже не в 50-е, всё началось гораздо раньше. Так, первый патент на устройство, напоминающее нынешний гидроусилитель руля был получен аж в 1902 году.

Последующие годы, ознаменованные бурным развитием автопрома, определили нишу, где гидроусилитель чувствовали себя лучше всего и считались наиболее полезными – это грузовая техника.

Плюсы и минусы ГУР

Проверив на практике, как работает гидроусилитель руля в современном автомобиле, можно оценить все преимущества использования данного механизма:

1. Надежность. Гидравлическая система усиления испытана многолетней практикой на различных авто, поэтому в данный момент она устанавливается примерно на 60%!выпускаемых машин.
2. ГУР способен развивать приличную мощность и преодолевать значительное сопротивление со стороны колес. Отсюда возникает возможность применять его на автомобилях любой грузоподъемности и габаритов.
3. Комфорт для водителя – главный плюс рулевого гидроусилителя. Он создавался именно с этой целью – облегчить человеку процесс управления машиной.
4. Улучшение управляемости. Поскольку баранка вращается легко, водитель получает возможность быстрее реагировать на изменение дорожной ситуации.

Помимо ГУР, на легковые автомобили ставятся усилители нового поколения, поворачивающие передние колеса с помощью электродвигателя (ЭУР). Но подобные системы пока не могут сравниться с гидравликой по стоимости, а потому ЭУР оснащается меньшее количество новых машин.

Использование гидроусилителей в рулевых механизмах дает еще один бонус производителям автомобилей. Поскольку они выполняют вместо водителя физическую работу, в конструкции можно применять рулевые механизмы с меньшим передаточным отношением. Для автолюбителя это значит, что количество оборотов рулевого колеса от одного крайнего положения до другого уменьшится, что повысит остроту управления. Правда, при отказе ГУР либо движении авто на буксире водителю будет гораздо труднее крутить баранку.

Гидравлическим усилителям свойственны следующие недостатки:

1. Чтобы не вызвать поломку, руль нельзя долго держать в любом крайнем положении, особенно на повышенных оборотах двигателя. Из-за критического давления масло может выдавить сальники и вытечь.
2. Устройство привода насоса задумано так, что он работает безостановочно вместе с силовым агрегатом. Из-за этого насос постоянно изнашивается, требует периодического обслуживания и отнимает часть энергии двигателя, увеличивая расход топлива.
3. Другие элементы системы тоже нужно обслуживать, а также следить за уровнем гидравлической жидкости в бачке.
4. В автомобилях бюджетной ценовой категории, оборудованных ГУР, руль становится неинформативным, особенно при езде на большой скорости.

В более дорогих машинах реализовано особое устройство насоса гидроусилителя руля, позволяющее уменьшать давление масла в системе при повышении оборотов. При этом руль «наливается» приятной тяжестью и ощущения пустоты при управлении на скорости не возникает.

Гидроцилиндр

Или как еще называют силовой цилиндр, выполняет функцию поворота колес. Жидкость в гидроусилителе рулевого управления давит на поршень под давлением и заставляет выдвигаться шток, что приводит к повороту колес. Для того чтобы задвинуть шток назад, жидкость с обратной стороны давит на поршень и колеса возвращаются в исходное положение. Гидроцилиндр может быть расположен, как на рулевом механизме, так и между рулевым приводом и корпусом автомобиля.

Бачок

Резервуар для рабочей жидкости, которая обеспечивает работу и смазку всех связующих гидроусилителя руля. В нем находиться специальный фильтр, для избегания попадания грязи, так как распределитель очень чувствительный к этому. Для проверки уровня масла имеется специальный щуп и отметки на нем. Бачок находиться под капотом, обычно, на видном месте рядом с бачком антифриза и имеет цилиндрическую форму.

Шланги высокого и низкого давления

Конечно, всю циркуляцию жидкости по системе гидроусилителя руля обеспечивают шланги, которые подразделяются на:

• шланг высокого давления;
• шланг низкого давления.

Шланги гидроусилителя руля высокого давления циркулируют масло между насосом, распределителем роторным или осевым и гидроцилиндром. А низкого давления возвращают это масло из распределителя в бачок, а так же из бачка в насос. Важно следить за состоянием шлангов, чтобы избежать утечек жидкости и поломки всего механизма.

Принцип работы ГУР

Если автомобиль находится без движения, двигается прямо, насос перекачивает вхолостую гидравлическое масло внутри системы. Когда рулевое колесо приходит в движение, начинает закручиваться торсион, а золотник поворачивается относительно гильзы распределения.

Одновременно открываются соединительные шланги, по которым масло из бачка попадает в определенную камеру в силовом цилиндре (это зависит от того, в какую сторону маневрирует автомобиль под действием поворота руля). А из другой камеры одновременно по открытым протокам гидравлическое масло попадает в бачок.

Поршень цилиндра перемещает рулевую рейку, с одновременной передачей усилия рулевым тягам, поворачивающим колёса.

Если авто маневрирует на невысокой скорости, то КПД гидроусилителя руля максимален. Это достигается возрастанием количества оборотов электродвигателя насоса. Увеличение его производительности способствует интенсивному притоку гидравлической жидкости в цилиндр и сила, прикладываемая к повороту руля, уменьшается в разы. Повышение скорости движения машины снижает частоту вращения электродвигателя, при этом в действие вступает электромагнитный клапан, который уменьшает проходимость каналов гидросистемы, а для поворота руля приходится прикладывать больше усилий.

Схема гидроусилителя руля и элементов

Гидроусилитель представляет собой важный узел рулевого управления автомобиля. Он состоит из насоса, распределителя, гидроцилиндра, соединительных шлангов, рабочей жидкости, бочка.

Рассмотрим каждый из составляющих более детально.

• Насос. Данное устройство обеспечивает всю систему требуемым давлением для создания циркуляции масла. Чаще всего для современных автомобилей используют пластичные насосы. Все по тому, что у них высокий коэффициент полезного действия, и при этом имеют повышенный срок эксплуатации. Насос, как правило, располагается на силовом агрегате. Работа привода осуществляется за счет ременной передачи, которая взаимодействует с коленчатым валом.
• Распределитель. Данный элемент предназначен для направления и распределения рабочей жидкости (масла) в определенные полости цилиндра, а также подает его обратно в бочок. Существует два вида распределителей: роторный и осевой. Это зависит от того, каким образом происходит движение золотника. В случае, когда он имеет поступательные движения, то распределитель называется осевым. Роторным он называется, когда золотник вращается. Распределитель может располагаться как на валу с рулевым механизмом, так и элементах рулевого привода . Данный элемент является высокочувствительным к загрязнению масла.
• Гидроцилиндр. Данный элемент системы гидроусилителя приводит в действие поршня и шток под воздействием на них масла, которое подается под давлением. Поворот колес происходит посредством рычагов. Он может встраиваться на рулевом механизме, а также его можно увидеть между приводом и кузовом автомобиля.
• Соединительные шланги. Такие элементы просто необходимы в системе гидроусилителя руля. Их основная работа – обеспечение беспрепятственного хода рабочей жидкости по всему механизму. Все соединительные элементы можно разделить на два типа: низкого и высокого давления. Шланги низкого давления предназначены для возврата масла из бачка в насос и, после отработки, обратно в бачок. Второй вид шланга обеспечивает подачу жидкости между цилиндром, насосом и распределителем.
• Рабочая жидкость. Это специальное масло, которое обеспечивает подачу усилия к гидроцилиндру от насоса. Также оно обеспечивает смазку всех элементов системы.
• Бачок. Емкость для хранения и циркуляции рабочей жидкости. Бачок имеет специальный фильтр, с помощью которого обеспечивается очистка подаваемой жидкости в систему. Также он имеет щуп со специальными отметками, который предназначен для проверки уровня масла.

Рекомендуем:  Термостат: принцип работы,виды,устройство,фото,видео.

Из чего состоит и как работает гидроусилитель руля?

Автомобилисты старшего поколения хорошо помнят, как нелегко было поворачивать колеса старых машин на стоянке либо при движении на малой скорости. Решением проблемы стал гидравлический усилитель (ГУР), который сначала был добавлен в рулевой механизм грузовиков, а затем перекочевал и на легковые автомобили. Его задача – помочь водителю преодолеть сопротивление механизмов и силу трения шин о дорожное покрытие, тем самым облегчая вращение баранки. Автолюбителям, уделяющим пристальное внимание обслуживанию собственного «железного коня», не помешает ознакомиться, как работает гидроусилитель руля и узнать его слабые места.

Конструкция механизма

Гидравлический усилитель рулевого колеса состоит из нескольких элементов, соединенных между собой маслопроводами:

• насос, чей ротор приводится в движение ременной передачей от коленчатого вала двигателя;
• распределитель, направляющий усилие в нужную сторону;
• гидроцилиндр с поршнем, жестко связанный с рулевым механизмом (рейкой или тягами);
• расширительный бачок с запасом гидравлической жидкости (масла).

Насос располагается неподалеку от шкива коленчатого вала и соединен с ним приводным ремнем. В зависимости от конструкции авто этот же привод может крутить вал генератора и помпы. Управляющий клапан, он же — распределитель встроен в механизм рулевого вала и реагирует на поворот баранки в ту или иную сторону благодаря специальному устройству – торсиону.

Местонахождение гидроцилиндра зависит от типа рулевого механизма. В большинстве автомобилей он вмонтирован в рейку и представляет собой поршень, толкающий ее в необходимом направлении. В машинах с червячным приводом руля (так называемой рулевой колонкой) цилиндр – это отдельный агрегат. К нему присоединены тяги, отвечающие за поворот передних колес.

Перечисленные элементы объединены в одну систему патрубками, рассчитанными на высокое давление, по которым циркулирует рабочее тело – масло. Его запас находится в расширительном бачке, установленном в наиболее высокой точке системы.

Принцип действия усилителя

особенность ГУР состоит в том, что система включается в работу сразу после запуска двигателя авто, поскольку вал насоса вращается синхронно с коленвалом силового агрегата. Пока водитель не трогает руль, создаваемое в маслопроводах давление сбрасывается в расширительный бачок. Принцип работы гидроусилителя руля заключается в преобразовании давления жидкости, создаваемого насосом, в механическую работу, совершаемую поршнем гидроцилиндра. ГУР функционирует по такому алгоритму:

1. Масло перекачивается по системе, а избыток давления направляется в расширительную емкость, пока водитель не начнет поворачивать рулевое колесо.
2. Во время поворота баранки торсион распределителя улавливает направление вращения, за счет чего срабатывает один из двух клапанов, открывающий проток гидравлической жидкости к поршню цилиндра.
3. Масло надавливает на поршень с одной стороны, заставляя его толкать рейку либо тягу в нужном направлении, пока водитель не перестанет поворачивать руль. Когда рулевое колесо останавливается в любом положении, распределитель закрывает клапан, а поршень прекращает подталкивать рейку.
4. При вращении баранки в обратную сторону первый клапан закрывается и тут же срабатывает второй. Жидкость поступает к поршню с другой стороны, заставляя его перемещаться и толкать рейку в другом направлении.

Если повернуть рулевое колесо до упора и при этом увеличить обороты двигателя нажатием на педаль газа, то давление в контуре ГУР возрастет до максимума, что может привести к протечке сальников и разрыву шлангов. Поэтому производители автомобилей с гидроусилителем не рекомендуют держать руль в крайнем положении дольше 5 сек.

Если в силу различных причин двигатель заглохнет или откажет гидроусилитель руля, то у автомобилиста сохранится контроль над передними колесами. Правда, для поворачивания баранки придется прилагать значительные усилия.

Обслуживание гидроусилителя

Хозяин автомобиля, оснащенного ГУР, может самостоятельно выполнять следующие операции:

• следить за уровнем и состоянием жидкости в расширительной емкости;
• периодически осматривать патрубки и штуцеры на предмет растрескивания и протечек масла;
• менять гидравлическую жидкость с интервалом, указанным в инструкции по эксплуатации;
• отслеживать появление посторонних шумов, возникающих при критическом износе подшипников насоса;
• своевременно менять приводной ремень, чтобы он не оборвался где-нибудь по дороге.

Жидкость, залитая в систему гидроусилителя, служит не только рабочим телом, но и смазкой для насоса. Поэтому при доливке либо замене важно использовать рекомендуемые производителем масла, иначе агрегат может преждевременно выйти из строя.

ГУР, рулевое управление, системы управления